Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Initial Assessment ofManufacturing ExecutionSystems: Development of a methodology to definebusiness needs and functional requirements
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

A key component of the smart factories that industry 4.0 introduce is the MES (manufacturing executionsystem). The MES lies above the actual shop floor in the enterprise system hierarchy and is not in directcontact with the actual production, in the way PLC (programmable logic control) or SCADA (supervisorycontrol and data acquisition) systems are. MES guide, initiate, respond to and reports on the productionactivities as well as distribute information to other company IT systems, bridging the gap between thecontrol systems of the shop floor and the information systems on an enterprise level. MES is a class ofinformation systems built to support shop floor processes and improve the integration to other departmentsof the enterprise by incorporating these systems into the overall IT-architecture. The main goal of an MESis to improve and optimize the production management functions and increase visibility into themanufacturing process.

The role of the MES is defined by industry standards that identify what functionalities and dataflows anMES should include, and how it is intended to be integrated with other information systems. However, littleresearch has been focused on adopting these standards in actual MES implementation projects. The MESA(manufacturing executions system association) is presenting a standardized definition of MES as well as 2models of the, according to the standard, 11 key MES functionalities. The ISA-95 (IEC/ISO 62264)standard identifies sub-systems of an MES and defines the boundaries between the ERP, MES and otherautomation and IT systems. Company parameters such as manufacturing environment, production modeland plant type all affect the business needs and what MES functionalities are of priority. Hence, for an MESimplementation project, a business-specific evaluation must be performed.

Prior research in the area is presenting a high-level workflow and best-practices of an MES implementationproject. By combining this workflow with the general software implementation standard ISO/IEC 12588(ISO/IEC 15288: System engineering – System lifecycle process), a methodology for performing the initialassessment of a company’s MES needs and business requirements is built. In the methodology models fromMESA and ISA-95 are applied to ensure an industry-accepted terminology and process. The objective ofthe methodology is to provide a standardized way to make an initial assessment of a company’s MES needsand specify system requirements. The methodology is validated through a study performed at discretemanufacturing line.

The overall needs and specific functional requirements are identified through the methodology and arepresented according to a URS (user requirements specification) for an MES. The requirements areprioritizing according to MoSCoW analysis. Additional validation of the methodology must be performedto further evaluate the suitability of using the methodology for initial assessments of businesses’ MES needs.

Abstract [sv]

En an nyckelkomponenterna för de smarta fabriker som industri 4.0 introducerar är MES (manufacturingexecution system). Dessa system verkar för tillverkande företag ovanför produktions golvet i en klassiskhierarkisk företagsstruktur och är inte i direkt kontakt med produktionen, till skillnad från exempelvis PLC-(programmable logic control) eller SCADA- (supervisory control and data acquisition) system. Trots detguidar, initierar, svara på och rapporterar MES systemet kring produktionsaktiviteter samt distribuerarinformation till företagets övriga IT-system, vilket överbryggar luckan mellan produktionsgolvetskontrollsystem och övriga informationssystem på företagsnivå. Ett MES är en grupp av informationssystembyggda för att stötta processerna på produktionsgolvet och dess integration med övriga delar av företaget. Genom att koppla samman det till företagets totala IT-arkitektur. Det huvudsakligamålet med ett MES äratt förbättra och optimera produktionsstyrnings funktioner samt öka insynen i tillverkningsprocesserna.

Det existerar flertalet industristandarder som definierar vilken roll ett MES bör ha samt identifierar essfunktionaliteter samt relaterade data flöden och integrationer med övriga informations system. Å andra sidanär området kring hur dessa standarder bör tolkas och användas vid MES implementerings projekt. MESA(manufacturing execution system association) presenterar en standardiserad definition av vad MES är samttvå modeller över de 11 huvud funktionaliteter som systemet enligt standarden bör innefatta. ISA-95(IEC/ISO 62264) standarden identifierar del-system av ett MES samt definierar avgränsningen mellan ettföretags ERP (enterprise resource planning) system, MES system och övriga automations ochinformationssystem. Företags parametrar, som tillverknings system, produktions modell samt fabriks typ,påverkar alla systembehovet samt vilka funktionaliteter som är prioriterade hos ett MES. Därav krävs detatt företags specifika utvärdering utförs vid en MES implementering.

Tidigare forsning inom området presenterar ett överblicks aktivitetsflöde och bästa praxis när det kommertill MES implementeringsprojekt. Genom att kombinera dessa med den generella mjukvaruimplementeringsstandarden ISO/IEC 15288 (ISO/IEC 15288: System engineering – System lifecycle process), byggs enmetodik för att utföra en initial bedömning av ett företags behov av ett MES system, där modellernapresenterade i MESA och ISA-95 är applicerade. Målet med metodiken är att före en standardiserad metodför att göre en initial bedömning av ett företags MES behov samt specificera systemkrav. Metodiken ärvaliderad genom en studie på en produktionslina.

Genom att följa metodiken kan ett företags generella behov samt specifika funktionalitets krav specificerasi korrelation med generella användar-kravställningar för MES. För att validera metodikens lämplighet i detaktuella avseendet att göra en initial bedömning av ett företags MES behov krävs ytterligare utvärderingaroch validerings studier.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 58
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:686
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-264568OAI: oai:DiVA.org:kth-264568DiVA, id: diva2:1374272
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-29 Created: 2019-11-29 Last updated: 2019-11-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2359 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2359 kBChecksum SHA-512
7e0615fe5101120ede0f23a3f03b5a3d5639bd28003fd9dbbbf20f027fdd6bb6345a409641b260b6fb02b9245ef31a57cc06ba3409707b4190ecd83bc3d526e7
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 13 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf